MADRID, 19 Jun. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de Yale muestran cómo la evolución a largo plazo de sistemas estelares binarios con dos planetas y dos estrellas puede producir algo raro: los Júpiter doblemente calientes.
Los Júpiter calientes son planetas grandes e intensamente calientes (superiores a 1.628 °C), aproximadamente del tamaño de Júpiter o Saturno. Orbitan tan cerca de su estrella que, para ellos, una vuelta completa alrededor del Sol puede completarse en tan solo menos de un día.
El descubrimiento en 1995 del primer Júpiter caliente (conocido como 51 Pegasi b) valió a dos astrónomos suizos el Premio Nobel de Física en 2019 y dio lugar a una ola de descubrimientos de exoplanetas que continúa hasta la actualidad.
Los Júpiter calientes son una clase poco común de planetas, que se encuentran orbitando solo alrededor del 1% de las estrellas. Aún más raros son los dobles Júpiter calientes. Se encuentran en sistemas binarios (sistemas solares con dos estrellas orbitando una alrededor de la otra) con un único Júpiter caliente formándose alrededor de cada una de ellas.
En un nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal, la astrónoma de Yale Malena Rice y su equipo demuestran que la evolución normal a largo plazo de los sistemas estelares binarios puede conducir de forma natural a la formación de un Júpiter caliente alrededor de cada estrella.
Se trata de un proceso conocido formalmente como migración de von Zeipel-Lidov-Kozai (ZLK). La ZLK sugiere que, a largo plazo, un planeta con una órbita o un ángulo inusual puede verse influenciado por la gravedad de un objeto secundario algo distante. En este caso, según Rice, el mecanismo puede crear Júpiter calientes.
"El mecanismo ZLK es una especie de danza", afirmó en un comunicado Rice, profesora adjunta de astronomía en la Facultad de Artes y Ciencias de Yale. En un sistema binario, la estrella adicional puede moldear y deformar las órbitas de los planetas, provocando su migración hacia el interior.
Mostramos cómo los planetas en sistemas binarios pueden experimentar un proceso de migración en espejo, de modo que ambas estrellas terminan formando Júpiter calientes.
Para el estudio, los investigadores realizaron simulaciones numéricas para mostrar la evolución de dos estrellas y dos planetas en una configuración de sistema binario, explicó Yurou Liu, estudiante de último año en Yale College y primer autor del estudio.
Con el código adecuado y suficiente potencia computacional, podemos explorar cómo evolucionan los planetas a lo largo de miles de millones de años: movimientos que ningún ser humano podría observar en toda su vida, pero que, aun así, podrían dejar huellas que podamos observar, afirmó Liu.
En el caso de los Júpiter calientes, Liu afirmó que su mera existencia desafía las concepciones previas sobre la formación planetaria, lo que hace aún más interesantes sus mecanismos de formación. "Esperaríamos que los planetas gigantes se formaran lejos de sus estrellas anfitrionas", afirmó. "Esto hace que los Júpiter calientes sean accesibles y misteriosos, y un tema de estudio valioso".
El equipo de investigación también propuso dónde buscar Júpiter doblemente calientes: las docenas de Júpiter calientes ya identificados que residen en sistemas estelares con una segunda estrella cercana.
"Nuestro mecanismo propuesto funciona mejor cuando las estrellas están moderadamente separadas", afirmó Tiger Lu, doctor en astrofísica en Yale esta primavera y coautor del estudio. "Deben estar lo suficientemente separadas como para que se espere la formación de planetas gigantes alrededor de cada estrella, pero lo suficientemente cerca como para que ambas estrellas se influyan mutuamente durante la vida del sistema".